一种基于光纤的CAN总线异步通信方法及网络.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109873676A(43)申请公布日2019.06.11(21)申请号201711264206.5(22)申请日2017.12.05(71)申请人艾乐德电子（南京）有限公司地址210000江苏省南京市雨花经济开发区三鸿路6号3幢605室(72)发明人不公告发明人(74)专利代理机构北京德崇智捷知识产权代理有限公司11467代理人卫麟(51)Int.Cl.H04B10/278(2013.01)H04J3/06(2006.01)权利要求书2页说明书9页附图3页(54)发明名称一种基于光纤的CAN总线异步通信方法及网络(57)摘要一种基于光纤的CAN总线异步通信方法及网络，包括主节点和从节点，其中的从节点还可分设为外环从节点和内环从节点。主节点与外环从节点环接，其中各外环从节点还可分别与内环从节点环接，形成多环结构。本发明通过光纤，直接实现CAN总线的物理层架构。本发明可省去现有CAN总线中的电线连接，将CAN数据直接通过光纤进行传输。在实施大功率并机时，本发明一方面可通过光纤实现大批量，实时的数据传输；另一方面还可以利用光纤模块，实现CAN通讯，以节省CAN总线的物理连线。本发明在CAN节点数量较多时，可省去配置CAN总线上各节点匹配电阻设置的麻烦。本发明CAN网络组网方便、灵活，且有方便网络节点数目扩展。CN109873676ACN109873676A权利要求书1/2页1.一种基于光纤的CAN总线异步通信方法，其特征在于，步骤包括：第一步，主节点发送同步报文，各个从节点依次接收所述同步报文并锁定时钟后，再向其相邻的从节点转发所述同步报文，直至主节点收到同步报文并锁定时钟；第二步，主节点以固定周期发送报文，所述各从节点依次接收所述报文，按如下规则处理所述报文，并将处理后的报文转发至与其相邻的下一节点：当所述主节点或所述从节点CAN物理发送位未发生电平翻转时，转发报文的CAN物理发送位值＝(本节点待发送的CAN物理发送位)&(光纤接收的所述报文的CAN接收位数值)；当所述主节点或所述从节点CAN物理发送位发生电平翻转时，跳转至第三步；其中“&”表示逻辑与运算；第三步，在一个所述固定周期内，CAN物理发送位发生电平翻转的所述主节点或所述从节点虚拟断开：即在该固定周期内直接发送隐电平数据，在随后的一个固定周期内按照所述第二步的方法处理所述报文并转发处理后的所述报文。2.如权利要求1所述的基于光纤的CAN总线异步通信方法，其特征在于，所述隐电平数据为CAN物理发送位＝“1”的报文。3.如权利要求2所述的基于光纤的CAN总线异步通信方法，其特征在于，所述从节点包括外环从节点和内环从节点；所述外环从节点还作为所述内环的主节点；所述各从节点均单向发送或转发所述报文。4.如权利要求1所述的基于光纤的CAN总线异步通信方法，其特征在于，所述电平翻转为所述从节点CAN物理发送位由显电平数据转换为隐电平数据；所述显电平数据为CAN物理发送位＝“0”的报文。5.一种基于光纤的CAN总线异步通信网络，包括，主节点和从节点；所述主节点与所述从节点之间通过光纤环接，单向发送报文；所述主节点首先用于发送同步报文，在接收到所述从节点发送的同步报文后锁定时钟；所述主节点还用于以固定周期发送报文；所述各从节点首先用于接收所述同步报文，锁定本从节点时钟，再向本从节点相邻的节点转发所述同步报文；所述各从节点还用于接收所述报文并转发至与其相邻的下一节点；如果所述主节点和从节点发送或转发的报文的CAN物理发送位由“0”翻转为“1”时，该主节点或从节点首先在一个所述固定周期内发送“1”，然后按照发生翻转的步骤转发报文；如果所述主节点和从节点发送或转发的报文的CAN物理发送位未发生翻转时，转发报文的CAN物理发送位值＝(本节点待发送的CAN物理发送位)&(光纤接收的所述报文的CAN接收位数值)。6.如权利要求5所述的异步光纤通信网络，其特征在于，所述从节点包括外环从节点和内环从节点；所述主节点和所述外环从节点之间通过外环光纤环接，单向发送报文；所述各外环从节点还通过内环光纤与所述内环从节点环接。7.如权利要求6所述的异步光纤通信网络，其特征在于，在所述异步光纤通信网络同时包括所述外环从节点和所述内环从节点时，所述各从节点还包括有滤除最大延迟所产生的毛刺的滤波器；所述最大延迟为3倍主节点发送报文的固定周期。2CN109873676A权利要求书2/2页8.如权利要求6所述的异步光纤通信网络，其特征在于，所述固定周期至少为(报文长度+从节点数目+节点间报文发送延迟时间)*时钟周期。3CN109873676A说明书1/9页一种基于光纤的CAN总线异步通信方法及网络技术领域[0001]本发明涉及异步通信技术，尤